Soortenrijkdom

Evenwicht i n het
tropisch regenwoud?
Theorie en achtergronden
Tropische bossen
Enorme diversiteit (bijvoorbeeld: > 300 soorten bomen op Barro
Colorado Island, Panama (een eiland van slechts 1560 ha)
Tropisch Regenwoud
• Waarom zo’n grote diversiteit in de tropen?
• Hoe komt deze diversiteit tot stand?
• Hoe wordt deze diversiteit gehandhaafd/ blijft
stabiel?
Waarom is de diversiteit in de
tropen groter?
Diversiteit: Species Area Relation
Grootste landopvlak ligt in de tropen!
Soortenrijkdom neemt toe met beschikbare
energie : vlinders in Canada
Diversiteit
Aziatische
vogels
Minder catastrofes in de tropen!
Meer niches door complexe
structuur
Waarom is de diversiteit groter in
de tropen? - Samenvatting
• Area effect: grootste landmassa in de tropen
• In het verleden minder verstoring en daarmee
samenhangende extincties (bijvoorbeeld geen
ijstijden)
• Hogere temperatuur faciliteert snellere evolutie
• Struktuur van tropische bossen voorziet in meer
niches
Hoe komt diversiteit tot stand?
• Ontstaan van nieuwe soorten
• Immigratie van soorten van elders
• (Lokaal) uitsterven van soorten
• Is er een plafond voor het aantal soorten?
Is er een plafond voor het aantal soorten?
Klassieke theorie:
• aantal soorten is beperkt door Interspecifieke concurrentie
(Bijvoorbeeld: Bomen concurreren o.a. om licht)
• Aantallen per soort beperkt door predatoren (bij planten:
herbivoren) , en parasieten, daarom minder effect van
interspeciefieke concurrentie op diversiteit
• Beperkingen moeten dichtheidsafhankelijk zijn om bij te
dragen aan stabiliteit
Zijn tropische regenwouden in
een stabiel evenwicht?
Dichtheidsafhankelijke populatiegroei
De relatie tussen stabiliteit en
diversiteit
Een kwantitatief voedselweb: bladminerende insecten en hun sluipwespen in Costa Rica
Relatie diversiteit-stabiliteit
ecosysteem
• Diversere ecosystemen zijn stabieler
Competitieve Uitsluiting
Nichedifferentiatie
Selectie door interspecifieke
concurrentie:
Character displacement
kan gezien worden
als “the ghost of
competition past”,
de uitkomst van
concurrentie in het
verleden
Niche-differentiatie met
betrekking tot voedsel of andere
hulpbronnen
Habitat specialisatie
Benthische en limnetische vormen van Driedoornige stekelbaarsjes uit één meer
Fundamentele and gerealiseerde Niche:
competitieve exclusionuitsluiting van een deel van
de niche
Successie
Lokale verstoring kan bijdragen aan de diversiteit
door dat plaatselijk de successie overnieuw begint,
waardoor koloniserende soorten niet uitsterven
Successie in Amerikaanse bossen
Verstoring en diversiteit
Regulatie door predatoren
Predator-Prooi Interacties
Herbivorie
• Janzen–Connell hypothese
– Het aantal zaden op de grond neemt af met de afstand tot de ouderboom
– De ouderboom, de zaden ervan en de zaailingen zijn een voedselbron voor
specifieke parasieten en ziekten
– Daardoor is de mortaliteit van zaden en zaailingen dicht bij de ouderboom groter
– Volwassen bomen hebben dus een negatief effect op kleinere bomen van de
zelfde soort
– Daardoor groeien volwassen bomen van dezelfde soort op afstand van elkaar en is
er plaats voor andere soorten
Apparent Competition
• Predatie kan leiden tot coexistentie maar ook
tot uitsterven van een van de prooisoorten
Prooisoort 1
predator
Prooisoort 2
Stabilisatie door
dichtheidsafhankeijke processen
• De Janzen-Connell hypothese is een
voorbeeld van dichtheidsafhankelijke
regulatie
Hoe komt diversiteit tot stand?
• Ontstaan van nieuwe soorten
• Immigratie van soorten van elders
• (Lokaal) uitsterven van soorten
• Is er een plafond voor het aantal soorten?
Eiland Biogeografie
Island Biogeografie
Eiland Biogeografie
• De theorie is een neutrale theorie, dus een theorie
zonder interacties tussen soorten
• Het voorspelde evenwicht is tussen aantallen soorten,
de aantallen per soort zitten niet in de theorie
• Er wordt dus geen rekening gehouden met het feit dat
zeldzame soorten eerder uitsterven en een kleinere
kans op immigratie hebben.
Neutrale Theorie
Biogeografie
Neutrale theorie
• Een theorie zonder een mechanisme om de aantallen
soorten te stabilizeren!
• Neutrale theorie gebaseerd op de aanname dat de kans
van een individu om te sterven of te reproduceren
onafhankelijk is van de soort en van welke soort zijn directe
buren zijn.
• Meestal toegepast voor een bepaalde groep van
organismen, bijvoorbeeld bomen
Unified
neutral theory
Soorten-Aantallen curve
Unified Neutral Theory
Unified
neutral theory
Neutrale theorie als een null
hypothese
• Ocotea: koloniseerde Zuid Amerika 20.000.000 jaar
geleden en komt nu over het hele continent voor
• Om dit te bereiken moet de reproductiesnelheid veel
groter zijn geweest, dan voorspeld bij de neutrale theorie
• Met d zo’n reproductiesnelheid zou het alle andere
boomsoorten op het continent verdrongen moeten
hebben
Uitsterven van vogels door
fragmentatie van het regenwoud
Neutrale theorie en biologische
realiteit
• Verschillende processen leiden tot dezelfde verdeling van
soorten en aantallen per soort
• mortaliteit en vestiging van de 20 algemeenste
boomsoorten op Barro Colorado-eiland zijn niet in
evenwicht, Dat toont aan dat een goede fit met het model
nog geen bewijs is voor neutrale processen
• Algemene soorten sterven veel vlugger lokaal uit dan het
model voorspelt.
Test Connell-Janzen hypothese
Mangan et al 2010 keken naar het effect van
bodempathogenen (schimmells en bacterieën)
en testte zo de hypothese.
Negatieve effecten van
bodempathogenen beinvloeden
de aantallen per soort
Negatieve effecten beïnvloeden
de soortenrijkdom!
Evenwicht i n het
tropisch regenwoud?
Biodiversiteit wordt bepaald
door neutrale èn dichtheidsafhankelijke processen